2024年7月2日，中国科学院物理研究所特聘研究员应天平老师在物理所M234报告厅带来了题为“探究美丽、深刻、实用的晶体世界”的科普报告，来自周边学校的约300位观众来现场聆听。

应老师从宝石出发介绍我们生活中的晶体，例如，盐、糖、明矾等，晶体在我们的生活中无处不在。

随后，应老师给大家介绍了晶体学限制性定理，这个定理限制了晶体的有序结构种类，这也是晶体规则几何形状的来源。但并不是所有的材料都满足晶体学限制性定理，例如，准晶。在这一类材料最早是由Shechtman发现的，并经过了很长时间的争议。Shechtman也因此获得2011年的诺贝尔化学奖。

接下来，应老师给大家讲解了晶体的应用，形形色色的晶体在生活中有着各种各样的应用场景。例如单晶硅是信息时代的核心，芯片的发展离不开单晶硅。同时，晶体在超导物理研究中也有应用，主流的研究超导的材料都是晶体，比如之前引起乌龙的LK-99事件。

接着，应老师介绍了测定晶体结构的方法，通过物理学的前沿研究和一些具体有趣的例子，为我们解释了晶体结构和物性之间的有趣联系。

然后，应老师为我们详细介绍了第三代半导体——碳化硅（SiC），作为新一代的半导体材料，碳化硅具有击穿场强高、热导率高、饱和电子漂移速率高等特点。因为这些优点，碳化硅具有很高的应用前景，比如新能源汽车。因此发展第三代半导体对实现碳达峰、碳中和以及国防安全都具有重要的战略意义。

最后，应老师为我们介绍了碳化硅材料的发展历史，碳化硅单晶生长的难点以及碳化硅未来的发展趋势。

应老师从生活中的晶体，讲到晶体的结构与材料性质的关系，再讲到第三代半导体材料，带我们一起探究了美丽、深刻、实用的晶体世界，即感受到了晶体的巨大魅力，也激发了大家认识晶体、学习物理的兴趣。

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